儿童及母婴胎铁代谢特点课件

儿童及母（胎）婴

铁代谢特点2023/4/141华西老建筑2023/4/142四川大学华西第二医院向大家致敬！！！2023/4/143四川大学华西第二医院一、概述2023/4/145四川大学华西第二医院铁的生物学作用和功能铁是地壳中含量占第二位的金属元素，存在于所有生物体的各种细胞内，参与各种代谢过程，是人体必需的一种重要微量元素，为细胞生存所必需。人体内的总铁量很少（3～5克），仅占成人体重的0.005％

GeologicalAbundanceandBiologicalScarcity2023/4/146四川大学华西第二医院铁的生物学功能Hb生物合成(HbBiosynthesis)细胞呼吸和能量产生(CellRespirationandEnergyProduction):三羧酸循环中1/3的酶需要铁离子作为辅因子DNA生物合成(DNASynthesis)：核糖核酸还原酶（ribonucleotidereductase,RR)的辅因子。2023/4/147四川大学华西第二医院铁的生物学毒性铁是一种“过渡金属元素”（transitionmetal),可通过Fenton反应参与氧化应激反应(OxidativeStress)，产生氧自由基(oxygenfreeradicals)，导致生物膜脂质过氧化等生物大分子的氧化损伤(oxidativedamage)，可能与恶性肿瘤的发生发展和免疫损伤密切相关。2023/4/148四川大学华西第二医院（一）缺铁（ID）是多发病对人体健康危害大。是一个营养性疾病。补铁等措施防治效果好。开展ID研究和防治对提高人口素质意义很重大。2023/4/1410四川大学华西第二医院以上研究已获得国家级和省部级科技进步奖多项。（二）四川大学华西二院的研究流行病学调查及群体防治。ID对人体健康的危害。母（胎）婴铁代谢。铁与慢性病（如结缔组织病、肿瘤、白血病、新生儿HIBD等）及铁与癌基因、耐药基因和基因调控的关系等。四川华西二院研究ID历经四个阶段2023/4/1411四川大学华西第二医院铁代谢相关分子铁转运分子(IronTransporter)

转铁蛋白(transferrin,Tf)转铁蛋白受体1(transferrinreceptor1,TfR1)铁蛋白(ferritin,Fn)线粒体铁蛋白(mitochondrialferritin,MtF)(2001)二价金属转运分子1

(divalentmetaltransporter1,DMT1)(1996)

铁输出蛋白1（ferroportin1,FPN1，Ireg1)(2000）2023/4/1413四川大学华西第二医院铁代谢相关分子铁调节分子

(ironregulator)

Hepcidin

（HAMP,LEAP-1)（2000）

HFE

(HAL-H)

(1996)TfR2

(1999)

IRP1、IRP2

Dcytb（2001）

Hephaestin:

血浆CP同源物，铁氧化酶（1999）

Hemojuvelin

(HJV)

(2004)2023/4/1414四川大学华西第二医院2023/4/1415四川大学华西第二医院二、人体内铁含量及其分布成人体内总铁量为2-5g，小儿30-60mg/Kg。铁在体内分二部分：功能铁：为25-55mg/Kg。储存铁：为5-25mg/Kg。

血红蛋白铁占人体总铁的65%-70%，铁与原卟啉结合成血红素，4个血红素分别与4条珠蛋白链连接而成血红蛋白。2023/4/1417四川大学华西第二医院成人体内铁的分布体内铁的分布铁含量(mg)占总体铁百分比(%)血红蛋白(Hb)200067储存铁铁蛋白和含铁血黄素100027肌红蛋白1303.5转铁蛋白30.08脆弱池铁802.2其它组织铁80.082023/4/1418四川大学华西第二医院三、铁的来源与需要量2023/4/1419四川大学华西第二医院2023/4/1421四川大学华西第二医院（二）外源性铁食物中的铁胃(Fe3+→Fe2+)小肠上皮储存血其它（酶、肌红蛋白）（铁蛋白、含铁血黄素）红细胞衰老红细胞破坏每天排除铁约1毫克每天约1%骨髓幼红细胞造Hb2023/4/1422四川大学华西第二医院铁的代谢途径2023/4/1423四川大学华西第二医院2023/4/1425四川大学华西第二医院四、胎儿、婴儿和儿童期铁代谢的特点2023/4/1426四川大学华西第二医院（二）新生儿期铁代谢新生儿开始肺呼吸后，动脉血氧饱和度迅速上升。通过自身调节，红细胞生成迅速减少。红细胞（胎儿血红蛋白）破坏较快，生理性溶血，释放的铁较多，故“节余铁”多，暂时用于储存。此期用于造红细胞的铁较少。新生儿出生后6-8周血红蛋白降至最低点（平均约110g/L），称生理性贫血。此期不易缺铁2023/4/1429四川大学华西第二医院（三）婴儿期（约2月龄时）第一阶段铁代谢肝脏黄嘌呤氧化酶活跃，可动用储存铁。同时适量吸收饮食中的外源性铁。造血又活跃，骨髓幼红细胞增加，网织红细胞和Hb上升。此期仍不易缺铁2023/4/1430四川大学华西第二医院（四）婴儿期（约4月龄时）第二阶段铁代谢对膳食铁的需要增加（由于生长发育快）。但一般婴儿的主食含铁量极低。分娩后一月的人乳含铁约0.5mg/L。4-6月时约为0.3mg/L,牛奶约0.5-1mg/L，大米或小麦含铁仅约0.7-1.8mg/100g。此外，若食物搭配不合理可抑制铁的吸收。牛乳或钩虫感染等可致肠道隐性失血。婴儿易发生缺铁2023/4/1431四川大学华西第二医院（五）性成熟期的铁代谢生长发育加快，铁的需要量增加。少女每次月经失血约30ml，每年净失铁约175mg。如铁摄入不足（膳食铁不足及其搭配不合理）易出现缺铁。增加体重10Kg，相应增加血容量需净增铁约300mg。青春期少年易发生缺铁2023/4/1432四川大学华西第二医院五、铁的吸收2023/4/1433四川大学华西第二医院整个消化道均可吸收铁，但吸收的主要部位是十二指肠和空肠上段。无机铁或非血红素铁：（如图）血红素铁：（一）吸收部位和调节2023/4/1434四川大学华西第二医院无机铁或非血红素铁肠腔中大部分于3-4天后随肠粘膜细胞衰亡脱落排出体外无机铁铁蛋白等形式储存于细胞内与细胞内转铁蛋白结合肠粘膜细胞中进入血循环，与转铁蛋白结合转运至骨髓造血或单-巨噬细胞储存。肠粘膜微绒毛刷状缘与其金属受体结合。铁吸收是依赖能量的主动过程，很多因素均可影响铁的吸收及其在粘膜细胞内的转运。2023/4/1435四川大学华西第二医院血红素铁血红素铁：血红素血红素卟啉环铁之后的代谢同无机铁血红素氧化酶肠腔中肠粘膜细胞内吸收率可高达37%不受肠腔内影响铁吸收因素的影响。2023/4/1436四川大学华西第二医院人体缺乏一种有效的铁“排泄机制”。铁稳态的维持主要是通过对十二指肠铁吸收的精细调控实现的，是维持铁稳态的关键环节。2023/4/1437四川大学华西第二医院2023/4/1438四川大学华西第二医院肠粘膜阻滞学说Granick提出肠粘膜阻滞学说（mucosalblocktheory）认为粘膜细胞内“铁蛋白-脱铁蛋白”系统有控制铁吸收的作用。2023/4/1439四川大学华西第二医院细胞铁代谢转录后调控机制：低铁高铁IRP1IRP2IRP1转变为c-AconIRP2降解IRP与IRE结合

是否FnmRNA

FnmRNA抑制激活翻译：

5’

AAAnFn合成：TfRmRNA

TfRmRNA增加降低稳定性：

5’

AAAn

TfR合成：○

︳︳○○○

○

○

︳︳︳︳︳︳︳︳︳︳3’3’2023/4/1440四川大学华西第二医院

占膳食中可溶性铁的的80%，容易吸收且不易受抗坏血酸、植物盐、螯合剂和机体铁储存情况的影响。（二）影响铁吸收的因素：大量摄入铁时吸收的百分率很低，但其吸收的绝对量仍然增加，低铁比高铁更易吸收。血红素铁（hemelron）为小儿补铁的理想食品。1.摄入铁的量和性质有作者证明：血红素铁吸收率为37%，而非血红素铁仅为5%。血红素来源于血红蛋白、肌红蛋白和动物源性食物中的其他血红素蛋白。2023/4/1441四川大学华西第二医院胃肠因素造血和铁储存情况其他疾病生长发育和年龄2.机体本身状况和疾病对铁吸收的影响胃切除和胃酸缺乏的病人是铁吸收障碍的典型。胆和胰腺分泌异常也影响铁吸收2023/4/1442四川大学华西第二医院胃肠因素造血和铁储存情况其他疾病生长发育和年龄2.机体本身状况和疾病对铁吸收的影响红系统造血活跃（如出血、溶血、高原）时，虽然铁储存正常，铁吸收明显增加。缺铁越重，吸收越多。2023/4/1443四川大学华西第二医院胃肠因素造血和铁储存情况其他疾病生长发育和年龄2.机体本身状况和疾病对铁吸收的影响过敏性肠病营养不良感染、结缔组织病，增生（恶）性疾病、慢性肾病等可能有铁释放利用障碍。2023/4/1444四川大学华西第二医院有作者研究婴儿的铁吸收率，出生时至3月龄时人乳组为81%，人乳加服铁剂组10%。当3-6个月龄时吸收率明显下降，二组分别为10%和4%，可能与生长速度有一定关系。胃肠因素造血和铁储存情况其他疾病生长发育和年龄2.机体本身状况和疾病对铁吸收的影响2023/4/1445四川大学华西第二医院3.膳食因素能增加铁的吸收茶、咖啡、牛乳、蛋、植物酸，磷酸盐，草酸盐，鞣酸和含纤维素高的麦麸能抑制铁的吸收维生素C、肉类、氨基酸、果糖、脂肪。有作者证明铁加入谷类食物时吸收率仅为0.4%，加入肉食中吸收率高达8%以上。2023/4/1446四川大学华西第二医院

华西二院用同位素Fe59研究证明：食物+柑橘（含维生素C约35mg）红细胞铁结合率提高97.6%。食物+鸡蛋/铁强化饼干虽然铁结合率下降，但因鸡蛋和铁强化饼干含铁量高（分别为3.89mg/100g和15.34mg/100g）结合铁的绝对值仍高。说明增加膳食含铁量及注意搭配对防治缺铁性贫血非常重要4倍5倍20倍2023/4/1447四川大学华西第二医院部分食物的含铁量和吸收率母乳(L)牛乳（L）血红素（g)黄豆(100g)菠菜（100g）蛋黄（100g）含铁量0.3-0.5mg0.5-1mg3.4mg11mg3-5mg7mg吸收率49-70%10%10-20%7%1.3%3%2023/4/1448四川大学华西第二医院饮食因素的注意事项同一食物加工方法不同，吸收率也不同如烘烤黄豆铁吸收量明显高于煮黄豆。茶和咖啡能抑制非血红素铁的吸收。抑制率为41-95%，平均75%。有作者主张：用茶预防重型和中间型地中海贫血患者的铁负荷过量。人乳牛乳铁强化配方乳吸收率31.5-75%10%3-4%母乳喂养的婴儿加固体食物后可明显抑制铁的吸收，其抑制率可达80%。牛乳所致的胃肠隐形失血，每天大便失血约1.7ml。2023/4/1449四川大学华西第二医院2023/4/1450四川大学华西第二医院六、铁的转运2023/4/1451四川大学华西第二医院血清铁中的几个概念体内有三种运铁蛋白：无铁结合的运铁蛋白单铁结合的运铁蛋白双铁结合的运铁蛋白来自肠道吸收的来自衰老红细胞及无效生成红细胞被网状内皮系统吞噬而释放的正常血浆运铁蛋白仅1/3与铁结合。血浆铁：外源性铁内源性铁。运铁蛋白由肝脏合成（巨噬细胞也合成)的一种特殊β1球蛋白。2023/4/1452四川大学华西第二医院正常值意义正常血浆（清）铁75-175mg（平均100mg）与血浆中1/3的运铁蛋白结合的铁总铁结合力250-400mg每100ml血浆中运铁蛋白所能结合的最大铁量称总铁结合力（既是运铁蛋白能结合的铁与已结合铁的总和），血浆铁饱和度20-50%血浆铁与总铁结合力的百分比值未饱和铁结合力总铁结合力减去血浆铁2023/4/1453四川大学华西第二医院七、铁的利用与储存2023/4/1454四川大学华西第二医院转铁蛋白铁如何进入细胞此受体存在于幼红细胞、网织红细胞、胎盘滋养层细胞、肝细胞、淋巴细胞、纤维母细胞、人乳腺癌细胞及很多种恶性细胞上。细胞摄取运铁蛋白的铁需要具备特殊受体。红骨髓为血浆铁主要去所。正常人约25-80%的铁是以铁蛋白和含铁血黄素的形式储存，其中约1/3储存于骨髓，其余在肝、脾、肌肉等器官中2023/4/1455四川大学华西第二医院2023/4/1456四川大学华西第二医院部分（约5-10%）成为铁蛋白。部分进入线粒体内的“血红素合成灶”，在血红素合成酶的催化下，形成血红素。虽然红骨髓仅接受心排出量的5%,而它能吸取血循环总铁量的85%。进入幼红细胞的铁：2023/4/1457四川大学华西第二医院缺铁时骨髓细胞外铁和铁粒幼细胞减少；若卟啉合成正常，则卟啉可能有节余。

假如卟啉合成受阻，卟啉减少，细胞内铁异常堆积，导致铁粒幼细胞性贫血。2023/4/1458四川大学华西第二医院八、铁的排泄2023/4/1459四川大学华西第二医院男性女性孕妇和儿童出生头2月的婴儿每日排铁0.5-1.5mg因月经多排0.5-1mg较男性成人高3倍1mg男女铁的排泄人体铁的排泄途径2023/4/1460四川大学华西第二医院九、母（胎）婴铁代谢2023/4/1461四川大学华西第二医院母（胎）婴铁代谢关系的研究进展孕妇IDA患病率：妊娠晚期53.3%

妊娠中期47.9%2023/4/1462四川大学华西第二医院孕妇及育龄妇女铁减少发、IDA、铁缺乏症患病率组别IDIDAID+IDA孕早期39.9

9.649.5孕中期38.819.858.7孕晚期51.633.885.4P＜0.01＜0.01＜0.01孕妇42.619.161.7育龄妇女34.415.149.5P＜0.01＜0.01＜0.052023/4/1463四川大学华西第二医院一般公认的母（胎）婴铁代谢的关系是：孕母对胎儿供铁是完全不私的，即使孕母严重缺铁，也要保证胎儿获得足够的铁。华西二院从90年到20